(57)【要約】【課題】角度多重記録の際に記録角度ごとにページデータの大きさや形状を変化させることにより、より高い記録密度を実現すること。【解決手段】光源から出射された照射光を複数の変調領域を通過させることにより、照射光を複数の部分情報光に変換する空間光変調器１０１と、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０に部分情報光を集光させるとともに、参照光を部分情報光と情報記録層で交差するようにホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射させる光学機構１０２，１０３，１０４と、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０を駆動するアクチュエータ１４０と、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０を駆動させるとともに、複数の変調領域の各変調領域を切り換えて情報を載せながら、光源から照射光を出射させ情報の角度多重記録を行う制御部１３０とを備えた。【選択図】        図１
2010079982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された照射光を複数の変調領域を通過させることにより、前記照射光を、前記情報を担持する複数の部分情報光に変換する空間光変調器と、
前記部分情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、前記情報をホログラムとして記録可能な情報記録層を有する光情報記録媒体に前記部分情報光を集光させるとともに、前記参照光を前記部分情報光と前記情報記録層で交差するように前記光情報記録媒体に照射させる光学機構と、
前記光情報記録媒体または前記光学機構を駆動する駆動部と、
前記光情報記録媒体または前記光学機構を駆動させるとともに、前記複数の変調領域の各変調領域を切り換えて情報を載せながら、前記光源から前記照射光を出射させ、前記情報記録層に前記情報の角度多重記録を行う制御部と、
を備えたことを特徴とする光情報記録装置。
【請求項２】
前記複数の変調領域は、第１領域と、前記参照光となす角度が最小となる前記部分情報光が通過した領域を含む第２領域とを含むことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録装置。
【請求項３】
前記第１領域は、前記参照光となす角度が最大となる前記部分情報光が通過した領域を含むことを特徴とする請求項２に記載の光情報記録装置。
【請求項４】
前記第２領域は、前記第１領域と前記参照光となす角度が最小となる前記部分情報光が通過した領域とを含むことを特徴とする請求項３に記載の光情報記録装置。
【請求項５】
前記第１領域は、更に複数の小領域に分割され、
前記制御部は、前記複数の小領域のそれぞれにより変調された前記部分情報光により記録された情報の再生を、前記小領域ごとに別個に行うことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の光情報記録装置。
【請求項６】
前記複数の変調領域は、前記参照光となす角度が異なる複数の部分情報光がそれぞれ通過する３個以上の領域を含むことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の光情報記録装置。
【請求項７】
前記情報記録層から出射される前記情報の再生光を受光し、受光した再生光に基づく再生信号を出力する受光部と、
前記再生信号に基づいて、前記光情報記録媒体を回転駆動させる際の所定の回転角度である角度ステップを決定する決定部と、を更に備え、
前記駆動部は、前記光情報記録媒体を回転駆動し、
前記制御部は、前記変調領域を切り換えながら、決定された角度ステップずつ前記光情報記録媒体を回転駆動させ、前記角度ステップずつ回転駆動させるタイミングで、前記光源から前記照射光を出射させ、前記情報記録層に前記情報の角度多重記録を行うことを特徴とする請求項２〜６のいずれか一つに記載の光情報記録装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１領域を通過する前記部分情報光に対する前記角度ステップを、前記第２領域を通過する前記部分情報光に対する前記角度ステップより小さい角度で前記角度多重記録を行うことを特徴とする請求項２〜７のいずれか一つに記載の光情報記録装置。
【請求項９】
前記角度ステップは、再生光の光強度が極小となる角度を示すヌル角度以上の角度であることを特徴とする請求項８に記載の光情報記録装置。
【請求項１０】
複数の変調領域に分割された空間光変調器が、光源から出射された照射光を前記複数の変調領域を通過させることにより、前記照射光を、前記情報を担持する複数の部分情報光に変換する工程と、
光学機構が、前記部分情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、前記情報をホログラムとして記録可能な情報記録層を有する光情報記録媒体に前記部分情報光を集光させるとともに、前記参照光を前記部分情報光と前記情報記録層で交差するように前記光情報記録媒体に照射させる工程と、
前記光情報記録媒体または前記光学機構を駆動する工程と、
前記光情報記録媒体または前記光学機構を駆動させるとともに、前記複数の変調領域の各変調領域を切り換えて情報を載せながら、前記光源から前記照射光を出射させ、前記情報記録層に前記情報の角度多重記録を行う工程と、
を含むことを特徴とする光情報記録方法。
【請求項１１】
空間光変調器において複数に分割された変調領域中の第１領域へ情報を載せて前記第１領域に対する回転角度である第１角度ステップだけ光情報記録媒体または光学機構を回転駆動させて光源から照射光を出射させる第１工程と、
前記空間光変調器において複数に分割された変調領域中の第２領域へ情報を載せて前記第２領域に対する回転角度である第２角度ステップだけ前記光情報記録媒体または前記光学機構を回転駆動させて前記光源から前記照射光を出射させる第２工程と、
前記第１領域へ情報を載せて前記第１角度ステップの２倍だけ前記光情報記録媒体または前記光学機構を回転駆動させて前記光源から前記照射光を出射させる第３工程と、
前記第１領域および前記第２領域に情報を載せて前記第１角度ステップの３倍だけ前記光情報記録媒体または前記光学機構を回転駆動させて前記光源から前記照射光を出射させる第４工程と、を含み、
前記第１工程と前記第２工程と前記第３工程と前記第４工程を繰り返し実行することにより、角度多重記録を行うことを特徴とする光情報記録方法。
【請求項１２】
空間光変調器において複数に分割された変調領域中の第１領域へ情報を載せて前記第１領域の情報による再生信号に基づいて所定の回転角度である第１角度ステップを決定し、決定された前記第１角度ステップだけ光情報記録媒体または光学機構を回転駆動させて光源から照射光を出射させる第１工程と、
前記空間光変調器において複数に分割された変調領域中の第２領域へ情報を載せて前記第２領域の情報による再生信号に基づいて所定の回転角度である第２角度ステップを決定し、決定された角度ステップだけ前記光情報記録媒体または前記光学機構を回転駆動させて前記光源から前記照射光を出射させる第２工程と、
前記第１領域へ情報を載せて前記第１領域の情報による再生信号に基づいて所定の回転角度である第３角度ステップを決定し、決定された前記第３角度ステップ及び前記第１角度ステップの和だけ前記光情報記録媒体または前記光学機構を回転駆動させて前記光源から前記照射光を出射させる第３工程と、
前記第１領域および前記第２領域に情報を載せて、前記第１領域および前記第２領域の情報による再生信号に基づいて所定の回転角度である第４角度ステップを決定し、決定された前記第４角度ステップ、前記第１角度ステップ及び前記第３角度ステップの和だけ前記光情報記録媒体または前記光学機構を回転駆動させて前記光源から前記照射光を出射させる第４工程と、を含み、
前記第１工程と前記第２工程と前記第３工程と前記第４工程とを繰り返し実行することにより、前記角度多重記録を行うことを特徴とする光情報記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報をホログラムとして記録再生する光情報記録装置および光情報記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＨＤ  ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等に代表される光情報記録媒体は、これまで主としてレーザ光の短波長化および対物レンズの開口数（ＮＡ）の増大により記録密度の増加に対応してきた。しかしながらそのいずれもが技術的な理由などにより限界に近づいているといわれており、その他の手段・方式による記録密度の増大が要望されている。
【０００３】
種々の提案の中で、近年、ホログラフィを用いた体積記録型の高密度光記録媒体（以下、「ホログラフィックメモリ記録媒体」という。）およびホログラフィックメモリ記録媒体の記録再生装置の開発が実用化に向けて行われている。ホログラフィックメモリ記録媒体の記録方式は、液晶素子やデジタル・マイクロミラー・デバイス等の空間光変調器（ＳＬＭ：Ｓｐａｔｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）によってレーザ光を空間的に変調して情報を担持する情報光と、情報光と同一波長で一般的には情報光と同一光源から生成される参照光を、記録媒体中の同一個所に照射し、その際に情報光と参照光とによってできる光の干渉縞を記録媒体中に記録するものである。
【０００４】
そして、ホログラフィックメモリ記録媒体の再生の際には、参照光のみを照射することにより、記録時の情報光が再現され、記録時に変調した情報を取得することができる。ＤＶＤなどのように記録面上に記録マークを記録する、いわゆる面記録方式に対して、ホログラフィック光ディスクは、情報記録層の厚み方向への記録が可能な体積記録方式であるため、ＤＶＤなどに比べて大きな記録密度を獲得できる。
【０００５】
また、ＤＶＤなどの場合、記録マークは一般にＯＮ／ＯＦＦのビットデータを表すが、ホログラフィックメモリ記録媒体の場合、情報光は、比較的大量の情報により一括して変調されて干渉縞として記録される。この一組の情報は、記録媒体に保持する情報光の変調パターンで、白黒のドットで構成された２次元バーコード状の記録再生の単位であり、ページデータと呼ばれる。
【０００６】
ホログラフィックメモリ記録媒体の記録密度を増大させる方法の一つに、多重記録方式がある。この多重記録方式は、ホログラフィックメモリ記録媒体の同一場所に複数のページデータを記録する方式であり、レーザ光の照射角度をずらしながら情報を記録する角度多重記録方式や、レーザ光の照射位置をわずかにずらしながら情報を記録するシフト多重記録など種々の方式が考案されている。一般的な多重方式は例えば非特許文献１に開示されている。
【０００７】
角度多重記録方式やシフト多重記録方式は、レーザ光とホログラフィックメモリ記録媒体との相対角度や相対位置を変化させることにより多重記録を実現する。特に角度多重記録方式は、従来のＣＤやＤＶＤなどには見られなかった方式であり、情報光と参照光との干渉位置に生じる干渉縞を媒体記録層に記録するいわゆる二光束干渉方式においては必須とも言える。
【０００８】
また、角度多重記録方式とシフト多重記録方式とを組み合わせる場合において、記録媒体を回転させて角度多重記録を行う技術と、レーザ光を記録媒体周りに回転させて角度多重記録を行う技術の、代表的な２種類が考えられている。回転軸は、情報光と参照光の入射面に直角な軸（すなわち、記録媒体の面方向の軸）とするのが一般的であり、他の軸で回転させるよりも多くの多重数を実現できると考えられている。なお以降は、この情報光と参照光の入射面に直角な軸周りの回転をθy回転、この回転による多重記録をθy多重記録と呼ぶ。
【０００９】
レーザ光ではなく記録媒体を回転させて角度多重記録を行う技術では、レンズなどの光学系に多重記録のための可動部を設ける必要がないため装置構成が簡便なものとできる特長がある。しかし、ＣＤやＤＶＤなどのように比較的高速で回転する円盤状の記録媒体への適用が難しい。レーザ光を記録媒体周りに回転させて角度多重記録を行う技術では、これと逆に、ＣＤやＤＶＤなどのような円盤状の記録媒体への適用が容易である反面、装置構造が過大になるという特徴を有している。
【００１０】
いずれにしても角度多重記録は、参照光と媒体との間の相対的な角度を、ある角度ステップで変化させながら行うものであり、それぞれの記録角度においてその装置で規定された一定の大きさ（変調ピクセル数）のページデータを記録するものである。特許文献１に示されるように記録角度に応じて角度ステップを変化させることは検討されてきたが、高密度化のために記録角度に応じてページデータの大きさや形状を変化させることは考慮されてこなかった。
【００１１】
【非特許文献１】Ｈ．Ｊ．Ｃｏｕｆａｌ，Ｄ．Ｐｓａｌｔｉｓ，Ｇ．Ｔ．Ｓｉｎｃｅｒｂｏｘ，”Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｄａｔａ  Ｓｔｏｒａｇｅ”，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，２０００．
【特許文献１】特開２００６−１５４１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、記録角度ごとにページデータの大きさや形状を変化させると、より高い記録密度を達成できる場合がある。
【００１３】
再生時に、参照光と記録媒体との間の相対的な角度を記録時の角度から変化させると、その変化角度に応じて再生光（参照光の回折光）の強度が変化する。これを角度選択性といい、角度多重記録の記録角度ステップを決め、ひいては記録密度を決める主要因となっている。
【００１４】
すなわち、角度選択性が良ければ、小さな角度変化でも再生光強度を急激に低下させることができるため、小さな角度ステップごとにたくさんの角度多重記録を行うことができる。
【００１５】
一方、角度選択性が悪ければ、再生光強度を小さくするまでに比較的大きな角度変化を必要とするため、大きな角度ステップごとに記録せざるを得なくなる。
【００１６】
ところが、情報光の記録媒体への入射経路にある媒体直前のレンズ、いわゆる対物レンズの開口数ＮＡが大きい場合、情報光を変調する空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）の画素の空間光変調器内の位置によって、角度選択性は大きく異なることになる。空間光変調器の各画素から出射した情報光は、対物レンズの異なる位置から記録媒体に集束光となって入射するため、情報光の中の光は、参照光とそれぞれ異なる相対角度をとることになり、主にこのためにそれぞれ異なる角度選択性が生じることになるためである。相対角度が大きいほど、角度選択性が良くなる。ページデータ全面の記録を行った記録媒体を利用して、参照光と媒体との間の相対的な角度を連続的に変化させながら再生像を観察してみると、ページデータ全面の再生ができる状態からはじまり、参照光との間の相対角度の大きい画素の再生光強度が先に暗くなりはじめ、しだいに暗くなる範囲が広くなって参照光との間の相対角度のより小さな画素も暗くなり、最後にすべての画素が暗くなるという一連の変化が追跡できる。
【００１７】
このように空間光変調器の画素によって角度選択性が異なるということは、それぞれにとって最小の記録角度ステップが異なるということであり、従来のようにページデータ内のすべての画素を同一の角度ステップで記録した場合には、さらに高い記録密度の達成できる余地を残してしまっているということになる。
【００１８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、角度多重記録の際に記録角度ごとにページデータの大きさや形状を変化させることにより、より高い記録密度を実現することができる光情報記録装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光情報記録装置は、光源から出射された照射光を複数の変調領域を通過させることにより、前記照射光を、前記情報を担持する複数の部分情報光に変換する空間光変調器と、前記部分情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、前記情報をホログラムとして記録可能な情報記録層を有する光情報記録媒体に前記部分情報光を集光させるとともに、前記参照光を前記部分情報光と前記情報記録層で交差するように前記光情報記録媒体に照射させる光学機構と、前記光情報記録媒体または前記光学機構を駆動する駆動部と、前記光情報記録媒体または前記光学機構を駆動させるとともに、前記複数の変調領域の各変調領域を切り換えて情報を載せながら、前記光源から前記照射光を出射させ、前記情報記録層に前記情報の角度多重記録を行う制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明にかかる光情報記録方法は、複数の変調領域に分割された空間光変調器が、光源から出射された照射光を前記複数の変調領域を通過させることにより、前記照射光を、前記情報を担持する複数の部分情報光に変換する工程と、光学機構が、前記部分情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、前記情報をホログラムとして記録可能な情報記録層を有する光情報記録媒体に前記部分情報光を集光させるとともに、前記参照光を前記部分情報光と前記情報記録層で交差するように前記光情報記録媒体に照射させる工程と、前記光情報記録媒体または前記光学機構を駆動する工程と、前記光情報記録媒体または前記光学機構を駆動させるとともに、前記複数の変調領域の各変調領域を切り換えて情報を載せながら、前記光源から前記照射光を出射させ、前記情報記録層に前記情報の角度多重記録を行う工程と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明にかかる光情報記録方法は、空間光変調器において複数に分割された変調領域中の第１領域へ情報を載せて前記第１領域に対する回転角度である第１角度ステップだけ光情報記録媒体または光学機構を回転駆動させて光源から照射光を出射させる第１工程と、前記空間光変調器において複数に分割された変調領域中の第２領域へ情報を載せて前記第２領域に対する回転角度である第２角度ステップだけ前記光情報記録媒体または前記光学機構を回転駆動させて前記光源から前記照射光を出射させる第２工程と、前記第１領域へ情報を載せて前記第１角度ステップの２倍だけ前記光情報記録媒体または前記光学機構を回転駆動させて前記光源から前記照射光を出射させる第３工程と、前記第１領域および前記第２領域に情報を載せて前記第１角度ステップの３倍だけ前記光情報記録媒体または前記光学機構を回転駆動させて前記光源から前記照射光を出射させる第４工程と、を含み、前記第１工程と前記第２工程と前記第３工程と前記第４工程を繰り返し実行することにより、角度多重記録を行うことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明にかかる光情報記録方法は、空間光変調器において複数に分割された変調領域中の第１領域へ情報を載せて前記第１領域の情報による再生信号に基づいて所定の回転角度である第１角度ステップを決定し、決定された前記第１角度ステップだけ光情報記録媒体または光学機構を回転駆動させて光源から照射光を出射させる第１工程と、前記空間光変調器において複数に分割された変調領域中の第２領域へ情報を載せて前記第２領域の情報による再生信号に基づいて所定の回転角度である第２角度ステップを決定し、決定された角度ステップだけ前記光情報記録媒体または前記光学機構を回転駆動させて前記光源から前記照射光を出射させる第２工程と、前記第１領域へ情報を載せて前記第１領域の情報による再生信号に基づいて所定の回転角度である第３角度ステップを決定し、決定された前記第３角度ステップ及び前記第１角度ステップの和だけ前記光情報記録媒体または前記光学機構を回転駆動させて前記光源から前記照射光を出射させる第３工程と、前記第１領域および前記第２領域に情報を載せて、前記第１領域および前記第２領域の情報による再生信号に基づいて所定の回転角度である第４角度ステップを決定し、決定された前記第４角度ステップ、前記第１角度ステップ及び前記第３角度ステップの和だけ前記光情報記録媒体または前記光学機構を回転駆動させて前記光源から前記照射光を出射させる第４工程と、を含み、前記第１工程と前記第２工程と前記第３工程と前記第４工程とを繰り返し実行することにより、前記角度多重記録を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、光情報記録媒体に対して、より高い記録密度を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光情報記録装置および方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の主要構成を示す模式図である。本実施の形態では、情報光１１１と参照光１１２は、別々の対物レンズ等を経てホログラフック記録媒体１１０のホログラム記録層において重なるようにホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射させる方式である二光束方式の光学系（光学機構）を採用している。ただし、光学系は、二光束方式に限定されるものではなく、情報光と参照光を同一の対物レンズ等を経て同一方向から同一の中心軸を共有するようにホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射させる同軸方式（コリニア方式）を光学系として採用してもよい。
【００２６】
また、図１では、煩雑さを避けるために、情報光および参照光の光源や、光源（不図示）から空間光変調器１０１に至るまでの光路や、シャッター、波長板、偏光ビームスプリッタ等の光学系の図示を省略し、情報光１１１と参照光１１２がホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射して、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０を透過した再生光が撮像器１２０で検出されるまでの、本実施の形態の説明に必要な光路のみを示している。また、各光学部品それぞれの角度や位置関係、大きさなども説明の都合上、概略のみを示している。
【００２７】
本実施の形態のホログラフィックメモリ記録再生装置は一般的な二光束角度多重方式を実現する装置と同様に構成される。情報光１１１および参照光１１２は、単一のレーザ光源（不図示）から出射される。レーザ光源から出射された光束は、必要に応じてコリメータレンズ（不図示）による整形、拡大・縮小、偏光ビームスプリッタ（不図示）による分岐などが施される。分岐されてから媒体のホログラム記録層にいたるまでの光路長はいずれの情報光１１１も参照光１１２も概略等しいことが望ましく、さらには、レーザ光源の持つコヒーレンス長よりも光路長の差が小さいほうが望ましい。
【００２８】
本実施の形態にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置では、図１に示すように、参照光は平行光束としてホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射される。空間光変調器１０１とホログラフィックメモリ記録媒体１１０との間に、レンズ１０２、１０３、１０４の記録光学系が配置されている。レンズ１０４は対物レンズであり、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０への情報の記録時には、情報光１１１は空間光変調器１０１でページデータにより変調され、レンズ１０２、１０３を透過した後にレンズ１０４によって集光されてホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射される。なお、レンズ１０１、レンズ１０２を省略した構成としてもよく、情報記録時に空間光変調器１０１のフーリエ変換像がホログラフィックメモリ記録媒体１１０あるいはホログラフィックメモリ記録媒体１１０近傍に形成されるような光学系であればよい。かかる範囲であれば、記録光学系の各光学部品の配置は、図１に示した構成に限定されるものではなく、例えば、レンズやミラー、シャッターといった光学部品などを適宜追加して配置してもよい。また、本実施の形態では、参照光１１２を平行光束としているが、これに限定されるものではない。
【００２９】
空間光変調器１０１に入射したレーザ光は、空間光変調器１０１により、２次元的に強度変調されて情報光１１１に変換される。空間光変調器１０１は、多数の明点と暗点から構成され、記録すべき情報をデジタル符号化し、エラー訂正を織り込んだ２値化パターン（画素ごとの明暗パターン）であるデータパターンを有する。このデータパターンのページデータはシステムコントローラ１３０により形成され、ページデータにより強度変調された情報光１１１は、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０のホログラム記録層に照射されることにより、ホログラム記録層またはその近傍にフーリエ変換像が形成される。
【００３０】
空間光変調器１０１は、一般的に、液晶素子やいわゆるＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）など、電気信号により画素ごとの透過率、位相、反射角度、偏光方向などを変化させることができる素子を利用することができる。
【００３１】
ホログラフィックメモリ記録媒体１１０は、対物レンズ１０４の焦点位置にホログラム記録層が位置するように、駆動部としてのアクチュエータ１４０で駆動するステージ（不図示）に固定配置されている。
【００３２】
但し、必ずしも対物レンズ１０４の焦点位置にホログラム記録層が位置することに限定されるものではなく、ホログラム記録層の位置と焦点位置がずれて配置されていてもよい。
【００３３】
本実施の形態のホログラフィックメモリ記録媒体１１０は、透過型の記録媒体であり、対向する２つの基板、２つの基板との間に挟持されて基板上に積層されたホログラム記録層とを含んでいる。ただし、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０は、これに限定されるものではなく、例えば、反射型の媒体として構成することができ、またホログラムが記録再生できる構造であれば、上述の構造と異なる媒体構造として構成してもよい。例えば、媒体形状も円板型、四角いカード型、円柱型、球形などいかなるものであっても、何らかの形でホログラムが記録再生できる媒体であればよい。
【００３４】
２つの基板のそれぞれは、ガラス、プラスチック、ポリカーボネート、アクリル樹脂等の光透過性を有する材質で形成される。ただし、基板の材質は、これらに限定されるものではない。例えば、基板の材質は、全波長のレーザ光に対して透過性を有する必要はなく、使用するレーザ光の波長に対する透過性を有すればよい。
【００３５】
ホログラム記録層は、ホログラム記録材料から形成されている。ホログラム記録材料は、レーザ光の情報光１１１と参照光１１２とを干渉させてホログラムが形成される材料である。ホログラム記録材料としては、一般にはフォトポリマーを用いる。フォトポリマーは、重合性化合物（モノマー）の光重合を利用した感光材料であり、主成分としてモノマー、光重合開始剤、及び記録前後での体積保持の役割を担う多孔質状のマトリクスを含有するのが一般的であるが、これらに限定されるものではない。ホログラム記録材料として、例えば、重クロム酸ゼラチンやフォトリフラクティブ結晶など、ホログラムの記録再生が可能な材料を用いることができる。また、ホログラム記録層の厚さは、信号再生に十分な回折効率と、角度多重の際に十分な角度分解能を得るために１００μｍ程度以上とすることが好ましい。
【００３６】
このような光学機構により、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０のホログラム記録層へのホログラム記録は、次のように行われる。まず、情報光１１１と参照光１１２をホログラム記録層中で重なるように媒体に照射して干渉縞を形成する。この時、ホログラム記録材料がフォトポリマーであれば、フォトポリマー中の光重合開始剤がフォトンを吸収して活性化し、干渉縞明部のモノマーの重合を発動・促進させる。モノマーの重合が進行して干渉縞明部に存在するモノマーが消費されると、干渉縞暗部から明部にモノマーが移動供給され、結果、干渉縞パターンの明部と暗部に密度差が生じる。これにより、干渉縞パターンの強度分布に応じた屈折率変調が形成されホログラム記録が行われる。
【００３７】
ここで、本実施の形態では、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０のホログラム記録層に固定したｘｙｚ直交座標系を考える。情報光１１１および参照光１１２によるホログラム記録層の媒体面における記録スポットを原点として、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０の厚み方向（すなわち、媒体面に垂直な方向）にｚ軸を、それに直交する方向、すなわち、ホログラム記録層の媒体面の面方向に互いに直交するｘ軸とｙ軸をとる。
【００３８】
そして、本実施の形態では、システムコントローラ１３０からの指令により、アクチュエータ１４０でホログラフィックメモリ記録媒体１１０を、上記ｙ軸周り（面内軸周り）にθy角度ステップずつ回転（θy回転）させながら情報を記録するθy多重記録を行っている。ここで、θy角度ステップは、θy多重記録の際に、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０（あるいは光学部品）をθy回転させる単位角度である。なお、本実施の形態では、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０に対してθy多重記録を行っているが、これに限定されるものではない。例えば、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０を、ｚ軸周りにθz角度ステップずつ回転（θz回転）させながら情報を記録するθz多重記録を行うように構成したり、あるいは、θy多重記録とθz多重記録とを併用した記録方式を採用することもできる。
【００３９】
ホログラフィックメモリ記録媒体１１０の再生時は、システムコントローラ１３０からの指令等によりシャッター（不図示）を閉状態にして情報光１１１を遮断し、参照光１１２のみをホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射させる。このとき、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０から再生光１１３が出射し、再生光学系としてのレンズ１０５、１０６、１０７を通過した後に撮像器１２０に入射する。撮像器１２０では、かかる再生光１１３を受光して再生光による再生像を取得して電気信号に変換し、システムコントローラ１３０に送出する。
【００４０】
撮像器１２０には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの２次元イメージセンサを用いることができる。ただし、撮像器１２０としては、かかる構成に限定されるものではない。例えば、撮像器１２０として、１次元のリニアイメージセンサを走査して用いたり、撮像管を用いるように構成することもできる。
【００４１】
また、情報の再生時には、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０から再生される像の実像が撮像器１２０に投影されるような再生光学系を採用すれば、レンズ１０６、レンズ１０７を省略して再生光学系を構成してもよい。また、再生光学系の各光学部品の配置は上記に限定されるものではなく、例えば、レンズやミラー等の光学部品などを適宜追加して配置してもよい。
【００４２】
また、参照光１１２は、記録時の参照光１１２と同じ向きから媒体に入射するように配置されても、記録時の参照光１１２と反対の向きからホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射するように配置してもよい。特に後者の場合には、レンズ１０５，１−６，１０７が不要となり、その代わりに、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０から再生される再生光１１３が少なくともレンズ１０４を情報光１１１と逆向きに通過して再生像が得られるように光学系を構成することが好ましい。この方法は、位相共役を利用した再生といい、対物レンズ１０４に必要な条件を緩和することができる。
【００４３】
次に、本実施の形態の空間光変調器１０１と角度多重記録について詳述する。図２は、情報記録時に空間光変調器１０１に表示される正方形のデータパターン（ページデータ）の一例を示す説明図である。空間光変調器１０１は、このようなデータパターンにより、情報光１１１を空間的に変調する。図２において、中央部にはデータが、四隅には再生時の位置合わせ等に使用されるシンクマーク２０１が配置されているが、必ずしもこの配置に限られるものではない。例えば、シンクマーク２０１がデータ領域中に混在していてよく、また、データ領域が正方形以外の形状であってもよい。すなわち、シンクマーク２０１やデータ領域は、いずれのパターン、形状であってもよい。
【００４４】
空間光変調器１０１によって変調された情報光１１１は、図１における対物レンズ１０４で集束光となってホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射されるため、参照光１１２との間の角度が情報光１１１の光束内で異なる。すなわち、空間光変調器１０１のデータパターンの各画素から出射した情報光１１１を構成する部分光である部分情報光はそれぞれ対物レンズ１０４の異なる部位を通過し、それぞれの角度でホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射することになり、各部分情報光と参照光１１２との角度がそれぞれ異なる。これ以降、この角度をＲＳ角と呼ぶ。
【００４５】
図３は、ＲＳ角を説明するための模式図である。図３では、開口数（ＮＡ）が０．６５の場合の参照光１１２と情報光１１１（内の部分情報光）のＲＳ角の状態を示している。図３の例に示すように、情報光１１１と参照光１１２との間のＲＳ角のうち最大となる最大ＲＳ角と、最小となると最小ＲＳ角との差は約８１度となる。
【００４６】
ＲＳ角は、角度選択性を決める要素の一つであり、ＲＳ角が小さければ小さいほど、他の条件が同じであれば、角度選択性は悪く（広く）なる。ここで、角度選択性とは、回折光強度と参照光の入射角との間の関係を示す指標であり、参照光１１１とホログラフィックメモリ記録媒体１１０との間の相対的な角度（参照光１１２の入射角）を、情報記録時の角度から変化させると、その変化した角度に応じて再生光（参照光の回折光）の強度が変化する性質をいう。
【００４７】
図４は、角度選択性と回折光の強度の関係を示すグラフである。図４に示すように、角度選択性が悪い（広い）場合（符号４０２のグラフ）は、角度選択性が良好な（狭い）場合（符号４０１のグラフ）に比べて、参照光１１２の入射角が同じでも回折光強度の低下が小さい。ここで、図４に示すように、回折光強度が最初に極小となる角度を第一ヌル角度という。
【００４８】
回折光強度の低下は再生像が暗くなることを意味する。つまり、空間光変調器１０１のデータパターンを通過した部分情報光のうち、ＲＳ角の小さい部分情報光の再生像は、ＲＳ角の大きい部分情報光の再生像に比べて、参照光１１２の入射角を大きく変化させても暗くなりにくい。言い換えると、ＲＳ角の大きい部分情報光の再生像は、ＲＳ角の小さい部分情報光の再生像に比べて、参照光の入射角の小さな変化でも暗くなる。再生像が充分に暗くなれば、新たなデータを記録してもクロストークが発生しない。クロストークとは隣接角度で記録したデータが再生時の再生像に漏れ込むもれこむことをいう。
【００４９】
従って、空間光変調器１０１のデータパターンのうち、角度選択性の良好な部分（すなわち、ＲＳ角の大きい部分情報光）に対しては、角度選択性の悪い部分（すなわち、ＲＳ角の小さい部分情報光）に対してより小さなθy角度ステップで角度多重記録または再生を行うことができる。
【００５０】
このため、本実施の形態では、空間光変調器１０１を、ＲＳ角の大きさに応じて、すなわち角度選択性に応じて、ある程度の画素数を内包する複数の変調領域に分割し、変調領域ごとに異なるθy角度ステップで、角度多重記録を行うことが好ましい。すなわち、各変調領域を通過する部分情報光に対して異なるθy角度ステップで角度多重記録を行うべきである。
【００５１】
なお、以下の説明では空間光変調器１０１の変調領域を２つに分割する場合を例にあげて説明するが、変調領域を、参照光となす角度が異なる複数の部分情報光がそれぞれ通過する３つ以上の領域に分割してもよい。分割する領域の数は、多ければ多いほど、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０への記録密度を向上させることが可能となる。これは、それぞれの分割領域をそれぞれにより最適な角度ステップで記録できるようになるためである。仮に変調領域を無限に分割することが可能であれば、条件によっては２倍以上の記録密度を得ることができる。ただし、分割数を増加させると、増加した分だけ信号処理や画像処理などに負担を要し、ホログラム記録層の記録材料にも分割数の増加分だけ多くの記録能力が要求される。このため、変調領域の最適な分割数は、信号処理および画像処理の能力や記録材料の記録能力を鑑みた上で決定する必要がある。
【００５２】
本実施の形態では、空間光変調器１０１を、ＲＳ角の最大の部分情報光が通過する領域１と、ＲＳ角が最小となる部分情報光が通過する領域２とに分割している。図５は、実施の形態１の空間光変調器１０１の分割の状態を示す模式図である。すなわち、領域１は、角度選択性が良好な領域であり、領域２は角度選択性が悪い領域である。領域１と領域２の境界線（分割線）は、角度選択性が概略等しいものとなっている。ここで、図５は、空間光変調器１０１を図３の右上方向から見た状態を示している。
【００５３】
ここで、領域を分割する線は、図５に示すような直線に限定されるものではなく、円弧状、自由曲線としてもよい。ただし、角度選択性が概略等しくなる画素の連なる線とすることが好ましい。これは、領域内の一部少数の画素の角度選択性が悪いために生じる非効率性がなくなり、また、温度変化に伴って生じる再生画像内の輝度ムラの増加にも対応しやすくなるためである。いずれにしても、記録密度の増加をしつつ、転送レート・再生画像の信号処理、煩雑さなどにも配慮して、装置としてのバランスがとれるように分割することが好ましい。
【００５４】
そして、領域１を通過した部分情報光に対しては、小さなθy角度ステップで角度多重記録を行い、領域２を通過した部分情報光に対しては、大きなθy角度ステップで角度多重記録を行う。各変調領域へのデータは、領域を切り換えるごとにシステムコントローラ１３０により形成される。
【００５５】
領域１に含まれる空間光変調器１０１の画素の第一ヌル角度のうち最大の第１ヌル角度をＦ１、領域２に含まれる空間光変調器１０１の画素の第一ヌル角度のうち最大の第１ヌル角度をＦ２とすると、Ｆ１＜Ｆ２の関係となる。
【００５６】
また、領域１の角度記録再生のθy角度ステップをＳ１、領域２の角度記録再生のθy角度ステップをＳ２とすると、クロストークを防止するためにはＦ１≦Ｓ１、かつ、Ｆ２≦Ｓ２であることが好ましい。クロストークを許容する場合には必ずしもこの限りではないが、いずれの場合でも、角度選択性の良し悪しにしたがってＳ１＜Ｓ２とすることが角度多重の記録密度の点で好ましい。
【００５７】
図６は、領域１に対するθy角度ステップと領域２に対するθy角度ステップを示すための説明図である。図６に示すように、Ｓ１×Ｎ＝Ｓ２×Ｍ（Ｎ、Ｍは１以上の自然数、Ｎ≧Ｍ）として、Ｓ１×Ｎ（＝Ｓ２×Ｍ）おきに同じ角度で記録再生を行うようにシステムコントローラ１３０で制御することにより、記録動作の回数を減少させることができる。
【００５８】
ただし、これに限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、Ｓ１×Ｎ＝Ｓ２×Ｍ（Ｎ、Ｍは１以上の自然数、Ｎ≧Ｍ）ではあるが同じ角度で記録再生を行うことがないようにずらすように構成してもよい。あるいは、Ｓ１×Ｎ≠Ｓ２×Ｍとなるように記録再生を制御するようにシステムコントローラ１３０を構成してもよい。
【００５９】
θy多重記録のθy角度ステップは、隣接ページと分離して再生できる角度以上にする必要がある。情報を記録した位置から微小角度Δθyだけずれたときの回折効率はｓｉｎｃ関数の二乗に比例し、再生光の強度が最初に０になる角度（第一ヌル角度）は、技術文献（Ｂｅｌｌ  Ｓｙｓｔ．Ｔｅｃｈ．Ｊ．４８，２９０９−（１９６９））に開示されているように、（１）式で表わされる。これ以降、第一ヌル角度をΔθyで示す。
【００６０】
【数１】
2010079982.tif 000003
【００６１】
ここで、λは真空中の波長、ｎは媒体屈折率、ｔはホログラフィックメモリ記録媒体１１０の厚さ、θsは情報光１１１の入射角のｘ−ｚ平面に対するホログラフィックメモリ記録媒体１１０内の射影角（ｘ−ｚ平面におけるｚ軸からの方位角）、θrは参照光１１２の入射角のｘ−ｚ平面に対するホログラフィックメモリ記録媒体１１０内の射影角（ｘ−ｚ平面におけるｚ軸からの方位角）である。
【００６２】
なお、以降、参照光が何系統であっても特に断らない限り同様である。参照光１１２がｘ−ｙ平面において方位角を有する場合、その方位角の角度をｘ−ｚ平面に対するホログラフィックメモリ記録媒体１１０内における仰角ζrとして表すと、（１）式で示す第一ヌル角度Δθyは、（２）式のように表わせることが解析的に求められる。
【００６３】
【数２】
2010079982.tif 000004
【００６４】
例えば、２つの参照光を用いる場合、第１の参照光の方位角はθs、仰角はζrの角度となり、参照光１１２の方位角はθs、仰角は−ζrの角度となる。
【００６５】
本実施の形態では、予め（２）式により第一ヌル角度Δθy算出し、算出した第一ヌル角度Δθyをθy多重記録のθy角度ステップとして定めて、システムコントローラ１３０のメモリ等に格納しておく。そして、システムコントローラ１３０は、情報記録の際にメモリからθy角度ステップを読み出して、このθy角度ステップずつホログラフィックメモリ記録媒体１１０のθy回転を行うようアクチュエータ１４０に指令を送出してθy多重記録を行っている。
【００６６】
なお、第一ヌル角度Δθyは（２）式を用いた算出方法の他、他の方法によって算出してもよい。温度や情報光１１１と参照光１１２とホログラフィックメモリ記録媒体１１０との間の角度関係などを考慮した算出を行う場合には、他の算出方法を適用すべきである。
【００６７】
なお、ページ内、あるいは分割された領域１，２内の画素によって第１ヌル角度Δθyが異なる場合には、より大きな第１ヌル角度Δθyを用いる。
【００６８】
また、本実施の形態では、記録密度を向上させるために、θy角度ステップと第一ヌル角度Δθyを同一角度としているが、θy角度ステップは、第一ヌル角度Δθyを基準にして決定すればよく、本実施の形態に限定されるものではない。例えば、一定のマージンを確保するために、θy角度ステップを第一ヌル角度θyの一定倍としてもよい。また、θy角度ステップを第一ヌル角Δθyと一定角度の和としても良い。θy角度ステップを、第一ヌル角度Δθyに対して一定倍、一定角度差とする他、参照光１１２の入射角度に応じて第一ヌル角度Δθyに対する倍率や角度差を変化させて、θy角度ステップを定めるように構成してもよい。
【００６９】
次に、以上のように構成された本実施の形態におけるシステムコントローラ１３０およびアクチュエータ１４０による記録再生処理について説明する。図８は、実施の形態１の情報の記録再生処理の手順を示すフローチャートである。
【００７０】
まず、システムコントローラ１３０は、空間光変調器１０１の領域１および領域２の双方に変調データを載せる（ステップＳ１１）。そして、システムコントローラ１３０は、参照光１１２が入射角αでホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射するようにアクチュエータ１４０を駆動してホログラフィックメモリ記録媒体１１０をθy回転させ、半導体レーザ装置からレーザ光を出射させて、領域１および領域２の記録または再生を行う（ステップＳ１２）。
【００７１】
次に、システムコントローラ１３０は、領域１のみに変調データを載せる（ステップＳ１３）。そして、参照光１１２が入射角α＋Ｓ１でホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射するようにホログラフィックメモリ記録媒体１１０をθy回転させて、領域１の記録または再生を行う（ステップＳ１４）。
【００７２】
次に、システムコントローラ１３０は、領域２のみに変調データを載せる（ステップＳ１５）。そして、参照光１１２が入射角α＋Ｓ２でホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射するようにホログラフィックメモリ記録媒体１１０をθy回転させて、領域２の記録または再生を行う（ステップＳ１６）。
【００７３】
次に、システムコントローラ１３０は、領域１のみに変調データを載せる（ステップＳ１７）。そして、参照光１１２が入射角α＋２×Ｓ１でホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射するようにホログラフィックメモリ記録媒体１１０をθy回転させて、領域１の記録または再生を行う（ステップＳ１８）。
【００７４】
次に、システムコントローラ１３０は、領域１と領域に変調データを載せる（ステップＳ１９）。そして、参照光１１２が入射角α＋３×Ｓ１でホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射するようにホログラフィックメモリ記録媒体１１０をθy回転させて、領域１と領域２の記録または再生を行う（ステップＳ２０）。
【００７５】
全てのデータについて記録再生が終了していない場合には（ステップＳ２１：Ｎｏ）、参照光１１２の新たな入射角をα＋３×Ｓ１として（ステップＳ２２）、ステップＳ１３からＳ２０までの処理を繰り返し実行する。そして、全てのデータについて記録再生が終了した場合には処理を完了する。
【００７６】
このように本実施の形態では、空間光変調器１０１の変調領域を、角度選択性の良好な領域１と角度選択性の悪い領域２に分割し、領域ごとにθy角度ステップを変えて角度多重記録または再生を行っているので、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０に対して、より高い記録密度を実現することができる。なお、分割された領域に含まれる画素数を領域ごとに異なる数として構成してもよい。
【００７７】
また、分割した領域の形状は四角形状に限定されるものでなく、多角形状や円形状として構成してもよい。さらに、記録再生角度に応じて領域の分割数や形状を変化させてもよい。
【００７８】
また、図９に示すように、空間光変調器１０１の変調領域を、変調領域全体である領域２とその一部の領域である領域１のように分割してもよい。この場合、領域２は、領域１に比べて角度選択性の悪い領域となる。このように変調領域を分割した場合、領域１に対するθy角度ステップＳ１と領域２に対するθy角度ステップＳ２は図１０に示すようになる。
【００７９】
また、図６や図９のように変調領域を分割した場合、角度選択性の良好な領域である領域１をさらに、縦方向の２つの領域１−１、領域１−２に分割して空間光変調器１０１を構成してもよい。図１１は、領域１をさらに、縦方向の２つの領域１−１、領域１−２に分割して空間光変調器１０１の例を示す模式図である。
【００８０】
この場合には、システムコントローラ１３０によって、領域１−１を通過した情報光によってホログラフィックメモリ記録媒体１１０に記録された情報の再生処理と、領域１−２を通過した情報光によってホログラフィックメモリ記録媒体１１０に記録された情報の再生処理とを別個かつ並列に行うように構成する。これにより、再生処理のための負荷が平均化されて再生処理の効率化を図ることができるという利点がある。この際の分割された領域の大きさや形状や分割数は、単位角度あたりのそれぞれの領域の処理量が概略等しくなるように構成することが好ましい。
【００８１】
また、分割された領域にはその領域内にシンクマーク２０１を含むことが好ましい。さらに、情報再生時には分割された領域それぞれが単独で処理されてデータの再生に供されることが好ましい。このように構成することにより、より簡潔で信頼性の高い再生処理を行うことが可能となり、情報記録時と異なる順番で再生する場合にも容易に対応することができる。
【００８２】
また、第１ヌル角度Ｆ１、Ｆ２は一定とは限らず、記録再生の角度によって異なる角度となる場合がある。その様な場合には角度ステップＳ１、Ｓ２を可変として、記録再生の角度によって異なる角度ステップで記録再生を行うようにしても良い。さらに、領域の分割自体を可変にして、例えば、角度選択性が全体的に悪くなるような記録再生角度においては領域分割を細かくし、角度選択性が全体的に良くなるような記録再生角度においては領域分割を荒くすると、いかなる記録再生角度においてもほぼ一定の角度ステップで常にいずれかの領域が記録再生されるようになり、簡潔で高速な記録再生動作を実現することができる。
【００８３】
（実施の形態２）
実施の形態１では、θy回転の際のθy角度ステップの値を予め決定しておいたが、この実施の形態２のホログラフィックメモリ記録再生装置では、θy角度ステップの値を動的に決定してθy回転に用いている。
【００８４】
実施の形態２のホログラフィックメモリ記録再生装置の光学的構成は、図１を用いて説明した実施の形態１と同様である。また、空間光変調器１０１の変調領域の分割構成も実施の形態１と同様とする。本実施の形態では、システムコントローラ１３０による情報の記録処理が実施の形態１と異なっている。
【００８５】
図１２は、実施の形態２の情報の記録処理の手順を示すフローチャートである。まず、システムコントローラ１３０は、空間光変調器１０１の領域１および領域２の双方に変調データを載せる（ステップＳ３１）。そして、システムコントローラ１３０は、参照光１１２が入射角αでホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射するようにアクチュエータ１４０を駆動してホログラフィックメモリ記録媒体１１０をθy回転させ、半導体レーザ装置からレーザ光を出射させて、領域１および領域２の記録または再生を行う（ステップＳ３２）。
【００８６】
次に、システムコントローラ１３０は、領域１のみに変調データを載せる（ステップＳ３３）。そして、システムコントローラ１３０は、θy角度ステップＳ１ａを算出する（ステップＳ３４）。そして、参照光１１２が入射角α＋Ｓ１ａでホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射するようにホログラフィックメモリ記録媒体１１０をθy回転させて、領域１の記録を行う（ステップＳ３５）。
【００８７】
次に、システムコントローラ１３０は、領域２のみに変調データを載せる（ステップＳ３６）。そして、システムコントローラ１３０は、θy角度ステップＳ２を算出する（ステップＳ３７）。そして、参照光１１２が入射角α＋Ｓ２でホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射するようにホログラフィックメモリ記録媒体１１０をθy回転させて、領域２の記録を行う（ステップＳ３８）。
【００８８】
次に、システムコントローラ１３０は、領域１のみに変調データを載せる（ステップＳ３９）。そして、システムコントローラ１３０は、θy角度ステップＳ１ｂを算出する（ステップＳ４０）。そして、参照光１１２が入射角α＋Ｓ１ａ＋Ｓ１ｂでホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射するようにホログラフィックメモリ記録媒体１１０をθy回転させて、領域１の記録を行う（ステップＳ４１）。
【００８９】
次に、システムコントローラ１３０は、領域１と領域２に変調データを載せる（ステップＳ４２）。そして、システムコントローラ１３０は、θy角度ステップＳ１ｃを算出する（ステップＳ４３）。そして、参照光１１２が入射角α＋Ｓ１ａ＋Ｓ１ｂ＋Ｓ１ｃでホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射するようにホログラフィックメモリ記録媒体１１０をθy回転させて、領域１および領域２の記録を行う（ステップＳ４４）。
【００９０】
全てのデータについて記録再生が終了していない場合には（ステップＳ４５：Ｎｏ）、参照光１１２の新たな入射角をα＋Ｓ１ａ＋Ｓ１ｂ＋Ｓ１ｃとして（ステップＳ４６）、ステップＳ３３からＳ４４までの処理を繰り返し実行する。そして、全てのデータについて記録再生が終了した場合には処理を完了する。
【００９１】
ここで、ステップＳ３４，Ｓ３７、Ｓ４０、Ｓ４３におけるθy角度ステップの算出処理について説明する。図１３は、θy角度ステップの算出処理の手順を示すフローチャートである。
【００９２】
システムコントローラ１３０は、アクチュエータ１４０への指令によりホログラフィックメモリ記録媒体１１０を微小角度だけθy回転させながら再生処理を行う（ステップＳ５１）。そして、再生光の再生強度から領域１または領域２（ステップＳ３４，Ｓ４０，Ｓ４３では領域１、ステップＳ３７，Ｓ４３では領域２）の各画素の第１ヌル角度を求め、各画素の第１ヌル角度のうち、最大の第１ヌル角度を検出する（ステップＳ５２）。そして、システムコントローラ１３０は、最大第１ヌル角度から（２）式を用いてθy角度ステップを算出する（ステップＳ５３）。
【００９３】
このように本実施の形態のホログラフィックメモリ記録再生装置では、情報の記録の処理段階で、再生光から第一ヌル角度を求めてこの第一ヌル角度から動的にθy角度ステップを算出している。このため、予め算出されたθy角度ステップを用いる場合と比較して、温度変化やホログラム記録層厚さの誤差等により第一ヌル角度が変化した場合でも、適切に第一ヌル角を検出でき、この結果、θy角度ステップを適切に算出することができる。この結果、本実施の形態によれば、情報の記録再生をより高精度に行うことができる。
【００９４】
なお、本実施の形態では、第一ヌル角度を基準にθy角度ステップを算出しているが、これに限定されるものではない。例えば、第二ヌル角度を基準にθy角度ステップを算出したり、再生光強度がピークの半分となる角度を基準にθy角度ステップを算出するように構成してもよい。また再生の際には、θy角度を微少量変化させながら取得した再生像から再生光強度が極大となる角度を求め、これをθy角度ステップとしてもよい。
【００９５】
さらには、ｙ軸以外の軸周りの角度多重の角度ステップやシフト多重の際のシフトステップについても同様の方法により求めることができる。例えば、シフト多重の場合には、情報光１１１のホログラム記録層における直径や情報光１１１のフォーカス位置での直径などを基準にシフトステップを算出してもよい。あるいは、記録データを再生しつつシフト量を変化させて再生光強度が極小となる角度を基準にシフトステップを決めても良い。
【００９６】
以上の実施の形態および変形例では、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０をθy回転させてθy多重記録を行っていたが、参照光１１２の照射角度を変化させることにより、θy多重記録を行ってもよい。この場合における領域ごとのθy多角度ステップの定め方は、実施の形態１、２と同様である。
【００９７】
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】実施の形態１にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の主要構成を示す模式図である。
【図２】空間光変調器に表示される正方形のデータパターンの一例を示す説明図である。
【図３】ＲＳ角を説明するための模式図である。
【図４】角度選択性と回折光の強度の関係を示すグラフである。
【図５】実施の形態１の空間光変調器１０１の分割の状態を示す模式図である。
【図６】領域１に対するθy角度ステップと領域２に対するθy角度ステップを示すための説明図である。
【図７】領域１に対するθy角度ステップと領域２に対するθy角度ステップの他の例を示すための説明図である。
【図８】実施の形態１の情報の記録再生処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１の空間光変調器の分割の他の例を示す模式図である。
【図１０】領域１に対するθy角度ステップと領域２に対するθy角度ステップの他の例を示すための説明図である。
【図１１】領域１を縦方向の２つの領域１−１、領域１−２に分割した例を示す模式図である。
【図１２】実施の形態２の情報の記録処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態２のθy角度ステップの算出処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１０１  空間光変調器
１０２、１０３、１０４  レンズ
１０５、１０６、１０７  レンズ
１１０  ホログラフィックメモリ記録媒体
１１１  情報光
１１２  参照光
１２０  撮像器
１３０  システムコントローラ
１４０  アクチュエータ
２０１  シンクマーク
【図１】
2010079982.tif 000005
【図２】
2010079982.tif 000006
【図３】
2010079982.tif 000007
【図４】
2010079982.tif 000008
【図５】
2010079982.tif 000009
【図６】
2010079982.tif 000010
【図７】
2010079982.tif 000011
【図８】
2010079982.tif 000012
【図９】
2010079982.tif 000013
【図１０】
2010079982.tif 000014
【図１１】
2010079982.tif 000015
【図１２】
2010079982.tif 000016
【図１３】
2010079982.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月24日(2009.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
【数１】
2010079982.tif 000018
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
【数２】
2010079982.tif 000019
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
以上の実施の形態および変形例では、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０をθy回転させてθy多重記録を行っていたが、参照光１１２の照射角度を変化させることにより、θy多重記録を行ってもよい。この場合における領域ごとのθy角度ステップの定め方は、実施の形態１、２と同様である。